Introduccion a La Identificacion de Sistemas Dinamicos
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8/13/2019 Introduccion a La Identificacion de Sistemas Dinamicos
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Ing. Rodolfo GordilloDepartamento de Elctrica y Electrnica
rea de Automtica y Robtica
2007
INTRODUCCION A LA IDENTIFICACION
DE SISTEMAS DINAMICOS
mailto:[email protected]:[email protected] -
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Introduccin Para aumentar la competitividad ha sido necesario
desarrollar nuevas tcnicas: mtodos y herramientas
que permitan maximizar la eficiencia de los procesos,desarrollando controladores de gran calidad, ymaximizar la flexibilidad de los procesos con el menorajuste de la maquina. Para ello es imprescindible
conocer el comportamiento dinmico del proceso,principalmente de las partes crticas.
En la actualidad, cada vez ms, el trabajo de uningeniero consiste en la realizacin de modelosmatemticos de los procesos estudiados [1]
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Aplicacin de los modelosCAMPOS
Control, Supervisin , Prediccin, Simulacin,Optimizacin
AREAS Bioingeniera, construccin, economa,
meteorologa, procesos qumicos, et. al.
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Estrategias de Control
CONTROL CONVENCIONAL
Manual
PID
De Relacin
En Cascada
Adelanto o Atraso de Fase
Alrededor del 90% de los controladores deprocesos industriales son controladores
convencionales. [2]
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Estrategias de Control (II) CONTROL AVANZADO
Tcnicas de control convencionales (control
desacoplado), control selectivo, control concompensacin de retardo puro
Tcnicas de control basado en modelosnumricos (control predictivo, control adaptativo,
control robusto, control con modelo interno) Tcnicas de control basadas en conocimiento
(sistemas expertos, control neuronal, control fuzzy)
Tanto para la utilizacin de tcnicas de diseo
convencionales como tcnicas avanzadas yespecialmente las basadas en modelos, es necesarioun modelo numrico preciso del proceso estudiado
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Mtodos de Identificacin Identificacin analtica o de primeros principios
(ref. modelamiento matemtico Curso Control 1)
Identificacin experimental mediante sealesespeciales:
Mtodo de curva de reaccin del proceso (ref ZN)
Mtodo de oscilacin sostenida (ref ZN)Mtodo de realimentacin a rel
Identificacin paramtrica
Basada en la identificacin de modelos discretosen la que sus parmetros se encuentranajustando el modelo a datos experimentales
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Identificacin paramtrica (I)
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Identificacin paramtrica (Caractersiticas)
Evaluacin del error entre proceso y modelo Obtencin de modelo discreto
Algoritmos recursivos (RLS) y no recursivos
Operacin on line (acoplamiento directo-tiempo real) y operacin off-line
(acoplamiento indirecto batch processing)
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Procesamiento de Datos
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Etapas de identificacin de un proceso
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Identificacin Discreta
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Relacin entre modelos y mtodos
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ALGORITMOS NO RECURSIVOS Respuesta impulsiva discreta y la matriz de
Hankel, implcita la respuesta al escaln. Se
resuelve un sistema de ecuaciones paradeterminar los parmetros . Se requiere al menos2N muestras para identificar un modelo de ordenN
Mtodo de mnimos cuadrados , parmetros queminimizan el error cuadrtico medio, seencuentran mediante la ecuacin:
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YXXX TT 1
^
)( =
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Mnimos cuadrados recursivos
(ALGORITMO RLS)
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Inicializar y R-1(0)= *I
X(0)=zeros(M,1)
RLS:e(k) = d(k) -wT(k-1)X(k)
K(k) = R-1(k-1)X(k)
V(k) = K(k)/(+ XT(k)K(k))R-1(k) = 1/[R-1(k-1) V(k)KT(k)]
w(k) = w(k-1) + e(k)V(k)
X(k)=[d(k);x(1:M/2-1);u(k);x(M/2+1:M-1)]k=k+1;
goto RLS
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REFERENCIAS[1] A. Aguado, M. Martnez, Identificacin y Control AdaptativoEspaa 20003
[2] C. Knospe "PID Control" IEEE Control Systems Magazine, vol. 26,pp. 30,31, Feb. 2006
[3] J. Apolinario Jr.D.Sc.,New Generation Adaptive Filtering:An
Overview of the Fast QRD-RLS Algorithms, Escuela Politcnicadel Ejrcito, Ecuador 2002
[email protected] 11/20/2007
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ZN: Lazo cerrado El controlador se encuentra en modo
automtico, con ganancia baja, cero
reset o derivativo Incrementar la ganancia gradualmente,
haciendo pequeos cambios hasta quecomience a oscilar.
Ajustar la ganancia hasta que lasoscilaciones sean contnuas y conamplitud constante.
Concido tambin como el mtodo de laltima ganancia.
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ZN: Lazo abierto:
Ganancia del proceso
D: tiempo muerto L:Retardo de 1er. Orden
Gp: Ganancia del proceso =
/
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Realimentacin a rel
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